Долбяк для цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем зубьев

Протяжки квадратная сторона 22.doc

Протяжка - многолезвийный инструмент осуществляющий снятие припуска
без движения подачи за счет превышения высоты или ширины последующего зуба
по отношению к высоте или ширине предыдущего. Главное движение
осуществляющее процесс резания поступательно прямолинейное реже -
вращательное. Протягивание - одно из наиболее высокопроизводительных
процессов обработки деталей резанием это достигается одновременным
нахождением в работе нескольких зубьев инструмента. Протяжки позволяют
получать поверхности высокой точности (IT6-IT8) и низкой шероховатости (Ra
Протяжки - сложный узкоспециализированный и дорогостоящий инструмент
поэтому их широко применяют в массовом и серийном производстве. В
мелкосерийном производстве протяжки используют лишь тогда когда другим
способом нельзя получить необходимую форму и точность поверхности детали
например шлицевые и винтовые отверстия.
Протяжки применяют для обработки внутренних (замкнутых) и наружных
(открытых) поверхностей деталей. Соответственно различают внутренние и
наружные протяжки. Разновидностью протяжек являются прошивки конструкция
которых подобна конструкции протяжек однако в процессе резания прошивки
подвергаются в основном сжимающим усилиям а протяжки работают на
Протягивание осуществляется на универсальных протяжных станках с
горизонтальной или вертикальной компоновкой со скоростью резания V = 6 10
ммин. Размерные возможности обработки ограничиваются силой тяги
создаваемой приводом на хвостовике протяжки и длиной рабочего хода ползуна
(табл. 4.1). Прошивание осуществляется на прессах.
Таблица 4.1. Эксплуатационные характеристики горизонтальных протяжных
Модель Тип патрона Lст мм Тяговое Ход ползуна
станка усилие кН мм
10 Клиновой 190 102 1400
20 Клиновой 200 204 1600
30 Быстросменный 280 306 1800
40 Быстросменный 380 408 2000
Условия задачи. Рассчитать и сконструировать квадратную протяжку для
обработки квадратного отверстия стороной S. Длина протягиваемого отверстия
l = 40 мм. Материал заготовки сталь 50Г. Предварительное значение диагонали
квадратного отверстия было равно D.
S = 2585H11=[pic] мм
D = 29.5H12= [pic] мм
Механические свойства стали [pic] МПа
Отверстие протягивают на горизонтально-протяжном станке 7540
. Патрон быстросменный автоматический по ГОСТ 16885 — 71*.
Наибольшая длина хода салазок 2000 мм.
Выбираем материал протяжки :
Т. к. обрабатываем материал – сталь 50Г (НВ 200 300) то выбираем
материал протяжки – инструментальную сталь марки Р18.
Количество ступеней зубьев – m с постоянной подачей на зуб в пределах
каждой ступени . Количество ступеней принимается равным четырем (m = 4) для
квадратных протяжек с расстоянием между сторонами S = 15 и равным четырем
(m = 4) при S>15 мм.
Предварительное отверстие под квадратную и шестигранную протяжки делается
обычно сверлом и имеет наибольший диаметр Do (мм) равный расстоянию S
между сторонами протягиваемого отверстия (диаметр вписанной окружности)
Do = Smin или Do = Smin – (0.3 0.5)
Главные режущие кромки располагаются на углах зубцов и имеют форму дуг
концентрических окружностей диаметр которых d постоянно увеличивается от
первого зуба к последнему.
Диаметр последнего режущего и калибрующих зубцов.
где Dmax – наибольший размер протягиваемого отверстия между углами –
диаметр описанной окружности.
[pic] - разбивание или усадка отверстия принимаемая [pic] = 0.015
мм (округленно 0.02 мм) получаем
Dmax = D + IT = 29.5 +0.21=29.71мм
dп = 29.71 – 0.02 = 29.69 мм
Прямые стороны профиля зубцов являются вспомогательными кромками.
Расстояние между ними постоянное для всех зубцов протяжки определяется
следующими условиями:
Smax = S + IT = 2585 + 0.13 = 2598 мм
Sп = 25.98 – 0.02 =2596 мм
Стружечные канавки на таких протяжках выполняются круговые что
значительно облегчает изготовление и заточку зубцов. При пересечении спинки
стружечной канавки с плоскостями задних граней примыкающих к прямым
участкам режущей кромки образуются так же гиперболы. Размеры стружечной
канавки следует по возможности принимать по основному ряду хотя на
нескольких первых зубцах для обеспечения прочности протяжки приходится
иногда прибегать к мелкой канавке.
Глубина стружечной канавки в различных местах поперечного профиля зуба
имеет переменное значение: на главных кромках канавка имеет полную глубину
а на вспомогательных – уменьшенную.Возможны случаи когда на плоских
сторонах зубцов канавка совершенно исчезает. Чтобы облегчить движение
протяжки в отверстии такие зубцы снабжают продольной канавкой глубиной до
5 мм. Необходимо чтобы размер Sп не возрастал к концу протяжки а
уменьшался в пределах допуска; в противном случае возможно заклинивание
протяжки в отверстии что может привести к ее разрушению или вырову металла
со стенок отверстия.
Подъем на зуб на сторону Sz выбирают по табл. 105 1. стр. 275.
Величину Sz можно также выбирать по нормативам режимов резания для
протягивания. Принимаем Sz = 0045 мм.
Между режущими и калибрующими зубьями делают несколько (два — четыре)
зачищающих зубьев с постоянно убывающим подъемом на зуб. Для нашего примера
принимаем z3 = 3 и распределяем подъем на зуб следующим образом: 12 Sz =
225 мм; 13 Sz = 0015 мм; 16 Sz = 00075 мм.
Профиль размеры зуба и стружечных канавок между зубьями выбирают по
табл. 106 1. стр. 276 в зависимости от площади слоя металла снимаемого
одним режущим зубом протяжки. Необходимо чтобы площадь сечения стружечной
канавки между зубьями отвечала условию
где k — 4 — коэффициент заполнения канавки (выбираю по табл. 107 1. стр.
7); FK — площадь сечения канавки мм2; Fc — площадь сечения среза
металла снимаемого одним зубом мм2. [pic]
Находим FK = kFc =4*4 = 16 мм2.
Пользуясь табл. 106 1. стр. 276 для ближайшего большего значения FK =
62 мм2 при прямолинейной форме стружечной канавки зуба принимаем: шаг
протяжки t = 12 мм; глубина канавки h = 5 мм; длина задней поверхности b =
мм; радиус закругления канавки r = 2.5 мм
Шаг калибрующих зубьев tк квадратных протяжек принимаем равным
tк = 0.8*t = 0.8*12 = 10 мм.
Для получения лучшего качества обработанной поверхности шаг режущих
зубьев протяжки делают переменным: от t + (02 1) до t — (02 1
мм). Принимаем изменение шага ±02 мм. Тогда из двух смежных шагов один
равен 12 + 02 = 122 мм а второй — 12 - 02 = 118 мм.
Фаска f на калибрующих зубьях плавно увеличивается от первого зуба к
последнему с 02 до 06 мм.
Геометрические элементы лезвия режущих и калибрующих зубьев принимаем
Число стружкоразделительных канавок и их размеры выбираем по табл.
8 1. стр. 276. Предельное отклонение передних углов всех зубьев ±2°
задних углов режущих зубьев ±30' задних углов калибрующих зубьев ±15'.
Число канавок n = 4; m = 1 мм; hк = 0.6 мм; r = 0.3 мм;
Максимальное число одновременно работающих зубьев
Определяем размеры режущих зубьев. Размер первого зуба принимаем равным
размеру передней направляющей части: d = 22 мм. Диаметр каждого
последующего зуба увеличиваем на 2Sz. На последних трех зачищающих
зубьях предшествующих калибрующим зубьям подъем на зуб постепенно
уменьшаем по данным п. 2.
Размер калибрующих зубьев
dK = Drnax ± [pic] = 29.71 — 001 = 297 мм
[pic] — изменение диаметра отверстия после протягивания (при
увеличении диаметра отверстия — со знаком «—» а при уменьшении — со знаком
«+»); [pic] определяем для каждого материала и толщины стенок протягиваемой
заготовки опытным путем. В большинстве случаев при протягивании заготовок
из стали увеличение диаметра отверстия составляет 0005—001 мм; при
протягивании заготовок из вязких сталей уменьшение достигает 001
мм. При обработке отверстий с большими полями допусков (11 — 17-й
квалитеты) размер калибрующих зубьев SH — Smax — .(001 0015) мм.
Вычисленные размеры зубьев сводят в таблицу помещаемую в рабочем чертеже
протяжки. Предельные отклонения диаметров режущих зубьев не должны
превышать 001 мм а калибрующих зубьев 0005 мм.
Число режущих зубьев подсчитываем по формуле и затем уточняем по
таблице размеров зубьев:
где А — припуск на протягивание;
Припуск на диаметр под протягивание.
А = D – d = 29.71 – 22 = 7.71 мм.
Число калибрующих зубьев зависит от типа протяжки:
для прямоугольной zк = 4.
Длину протяжки от торца хвостовика до первого зуба принимают в
зависимости от размеров патрона толщины опорной плиты приспособления для
закрепления заготовки зазора между ними длины заготовки и других
где [pic] — длина входа хвостовика в патрон зависящая от конструкций
патрона (принимаем [p
[pic] — зазор между патроном и стенкой опорной плиты станка равный 5— 20
мм (принимаем lс — толщина стенки опорной плиты протяжного
станка (принимаем [p [pic] — высота выступающей части
планшайбы (принимаем [p [pic] — длина передней направляющей (с
Находим [pic] = 120 + 15 + 65 + 30 + 40 =270 мм.
Выбираем конструктивные размеры хвостовой части протяжки. По ГОСТ
44—70* принимаем хвостовик типа 2 без предохранения от вращения с
наклонной опорной поверхностью (см. табл. 101) 1. стр. 270:
диаметр передней направляющей d5 принимаем равным диаметру предварительного
отверстия заготовки с предельным отклонением по е8:
длину переходного конуса конструктивно принимаем
длину передней направляющей до первого зуба –
Таким образом полная длина хвостовика
Диаметр задней направляющей протяжки должен быть равен диаметру
протянутого отверстия с предельным отклонением по 7 прочие размеры задней
направляющей — по табл. 111 1. стр. 281.
Определяем общую длину протяжки:
[pic] — длина задней направляющей (принимаем по табл. 111 1. стр. 281 в
зависимости от диаметра задней направляющей Dи). Этот диаметр равен
наименьшему размеру протянутого отверстия: S = SminH11 выполненного с
полем допуска f7 т. е. [pic] [pic] = 30 мм.
L0 =270 + 480 + 36 + 40 + 30 = 644 мм
Принимаем L0 = 644js 17 (±315).
Максимально допустимая главная составляющая силы резания
Поправочные коэффициенты на измененные условия резания: [pic] = 1 (для
[p Кс — 1 (при применении смазочно-охлаждающей жидкости); Ки = 1 (для
зубьев протяжки со стружкоразделительными канавками); тогда сила резания
Если полученная сила Ргmax превышает тяговую силу станка приведенную в
его паспортных данных необходимо уменьшить zraax (т. е. увеличить шаг
зубьев) или уменьшить подъем на зуб Sг. В данном случае тяговая сила станка
равна 800000 Н следовательно обработка возможна.
Проверяем конструкцию протяжки на прочность.
Рассчитаем конструкцию на разрыв во впадине первого зуба
где F -площадь опасного сечения во впадине первого зуба
[pic] — напряжение в опасном сечении
Напряжение в опасном сечении а не должно превышать допустимого
напряжения (табл. 112) 1. стр. 283. [pic]Мпа.
Приведем расчет для сечения хвостовика :
Полученное напряжение также допустимо для хвостовика из легированной
Рассчитаем хвостовик на смятие
где f1 — опорная площадь замка;
откуда допустимое напряжение при смятии
Допустимое напряжение при смятии не должно превышать 600 МПа что
выполняется. Для данных условий работы режущую часть протяжки изготовляют
из стали Р18 а хвостовик — из стали 40Х.
Предельные отклонения на основные элементы протяжки и другие
технические требования выбираем поГОСТ 9126—76*.
Центровые отверстия выполняем по ГОСТ 14034—74* форма В.
Выполняем рабочий чертеж протяжки с указанием основных технических

Долбяк Вариант 9.doc

Долбяки для цилиндрических колес с эвольвентным профилем зубьев.
Применяются для нарезания методом огибания цилиндрических зубчатых колес с
внешними и внутренними зубьями6—8-й степеней точности. Долбяк представляет
собой корригированное зубчатое колесо с прямыми или косыми зубьями имеющее
положительную или отрицательную коррекцию поэтому зацепление долбяка с
зубчатым колесом в процессе обработки которое обычно называется станочным
зацеплением аналогично зацеплению корригированной зубчатой передачи.
Торцовое сечение долбяка которое при зацеплении с колесом образует нулевую
передачу называют исходным сечением отстоящим обычно от передней
поверхности нового долбяка на расстояние А.
Расстояние от передней поверхности нового долбяка до исходного сечения
считается положительным смещением исходного контура а от торцового сечения
предельно сточенного долбяка до исходного сечения — отрицательным
смещением. В исходном сечении начальная окружность совпадает с делительной
окружностью а размеры зубьев — толщина зуба по дуге делительной
окружности высота головки и ножки — будут равны соответствующим размерам
исходного контура рейки долбяка. В целях повышения срока службы долбяка
целесообразно увеличить исходные расстояния однако данное обстоятельство
ограничивается опасностью заострения зубьев или неполной обработкой
рабочего участка профиля.
При большом значении отрицательного исходного расстояния возникает
опасность подрезания зубьев колеса или среза вершины зуба. Так как
конструктивные элементы долбяка: число зубьев делительный диаметр
исходные размеры зубьев углы рез-ания — являются известными или обычно
задаваемыми величинами то расчет долбяка в основном сводится к определению
оптимальных значений исходных расстояний для конкретных условий обработки.
Очевидно что задаваемые исходные расстояния должны способствовать
максимальному сроку службы долбяка и обеспечению правильности нарезания
зубьев колеса. При этом долбяки как с положительным так и с отрицательным
смещением исходного контура т. е. при любой степени сточенности должны
обеспечивать требуемую точность обработки.
В связи с этим так называемый проектный расчет долбяка для нарезания
конкретного изделия зубчатого колеса с заданными размерами состоит из
задания исходных расчетных параметров определения исходных расстояний по
лимитирующим факторам и размеров различных конструктивных элементов.
Проектный расчет должен обеспечивать получение идентичных размеров
нарезаемых зубьев колеса за весь срок службы долбяка исключая опасность
подреза ножки или неполной обработки головки зуба изношенным долбяком а
также образования большой переходной кривой новым долбяком.
Для расчета долбяка необходимо иметь следующие данные нарезаемого
колеса (обозначения с индексом 2) и сопряженной с ним шестерни (обозначения
с индексом 1). Угол зацепления [pic] модуль т профильный угол [pic]
число зубьев шестерни z1 и колеса z2 диаметры делительных окружностей dl и
d2 диаметры вершин зубьев dal и da2 диаметры впадин зубьев df1 и df2
межцентровое расстояние [pic] угол наклона линии зуба [pic].
число зубьев шестерни z1 = 18
число зубьев колеса z2 = 55
коэффициент высоты зуба f = 1.0
угол наклона зубьев нарезаемого колеса [pic]
профильный угол [pic]
Материал – сталь 35Х
Диаметр делительный шестерни
Диаметр делительный колеса
Проверка межосевого расстояния
Диаметр окружностей вершин зубьев шестерни
Диаметр окружностей вершин зубьев колеса
Диаметр окружности впадин зубьев шестерни
Диаметр окружности впадин зубьев колеса
Действительный угол зацепления в передаче
Для косозубого долбяка с учетом использования копира на зубодолбежном
где [pic] - шаг винтового копира [pic] = 1196 и 751.6 мм
Принимаем [p [pic] = 32
Учитывая меньшую стоимость долбяка при меньшем числе зубьев [pic] = 32
Так как необходимо обработать косозубое колесо будем применять косозубый
долбяк с углом наклона зубьев [pic]
Если колесо для которого рассчитывается долбяк имеет определенный
модуль [pic] в нормальном сечении то необходимо этот модуль пересчитать на
модуль [pic] в торцовом сечении
После определения [pic] можно рассчитывать долбяк (по торцовуму модулю)
по темже формулам что и для прямозубого колеса
В сечении II—II все размеры долбяка соответствуют размерам зубчатого
колеса. В этом сечении шаг по делительной окружности долбяка равен шагу
обрабатываемого зубчатого колеса т. е. [pic].
Диаметр основной окружности эвольвенты
где Dt – диаметр начальной (делительной) окружности
[pic] - угол зацепления долбяка (равен углу зацепления колеса)
По таблице 13.65 1. стр. 602 (ГОСТ 9323-79) принимаем дисковый
косозубый долбяк со следующими данными внешним диаметром Dt = 100 мм с
степенью точности обработки В что соответствует 10 степени [pic].= 40.
Рассчитываем делительный диаметр долбяка для колеса указанного в задании
[pic]2.66×40=106.4 мм
Толщина зуба на делительной окружности
Сечение I—I отстоит от сечения II —II на величину а и благодаря наличию
заднего угла [pic] долбяк приобретает коническую форму. Это равносильно
тому что в сечении I—I исходный контур образующей рейки смещен на величину
х т.е. в сечении I-I колесо будет корригированным.
где [pic] - коэффициент смещения.
Если построить прямоугольный треугольник ABC в котором гипотенуза
параллельна задней поверхности долбяка а катет АВ = х катет АС = а то
можно определить (пренебрегая при этом наличием угла [pic] который обычно
Ha рисунке внизу показана развертка сечения зуба долбяка по
делительному цилиндру. Из этой развертки можно определить толщину [pic]
зуба долбяка по дуге делительной окружности измеренную в плоскости
передней поверхности (сечение I – I).
По графику принимаем коэффициент смещения равный [pic] = 0.158
Определение расстояния а от передней плоскости до исходного сечения.
Наметив делительный диаметр долбяка определим расстояние а от передней
плоскости долбяка до исходного сечения. Поскольку долбяк можно
рассматривать в исходном сечений как корригированное зубчатое колесо
[p обычно [pic] = 6° (при 20°
Толщина зуба по окружности выступов
[pic] - угол давления эвольвенты у вершины зуба.
Диаметр окружности выступов нового долбяка
С - радиальный зазор (в расчетном сечении);
х — смещение исходного контура.
Толщина зуба долбяка в торцовом сечении по делительной окружности
Эта толщина зуба долбяка должна быть проставлена в чертеже долбяка (для
контроля зуба при изготовлении долбяка).
Высоту зуба по передней поверхности в сечении

РезецПризматический19 1.cdw

Неуказанные предельные отклонения размеров отверстий
H14 валов h14 остальных размеров
Материал корпуса резца - сталь 40Х по ГОСТ 4543-71
Режущая часть резца приваривается методом контактной

да.docx

Lп-пр=(3732+3)*tg(15)=1804
B0=lдет(60)+lп(68)+lо(1)=668
Выбрали из таблицы габариты резца
M=r1*sin(Гамма)=04576

Долбяк вариант 9 чертеж А3.cdw

1. Долбяк должен удовлетворять техническим требованиям
Твердость 64 66 HRCэ
Отклонеие профиля рабочей части зуба от теоретического не
должно превышать 0.005 мм
Разность соседних окружных шагов не более 0.008 мм. Накопленное
отклонение окружного шага 0.018 мм
Неуказанные предельные отклонения отверстий H14 остальных
IT142 по ГОСТ 25347 - 82
Маркировать : модуль число зубьев долбяка угол профиля
обозначение класса точности марку стали долбяка год выпуска
товарный знак завода изготовителя
Сталь Р6М5 ГОСТ 19265-73

Протяжка квадратная сторона 22 (исправленная).cdw

Cтружкоразделительные канавки в шахматном
порядке на режуших зубьях № 1 по 41 вкл.
Материал режущей части протяжки - быстрорежущая сталь
Материал хвостовой части - сталь 40Х по ГОСТ 4543-71
Твердость: режущей и задней направляющей части 63 66 НRCэ
передней направляющей части 61 66 HRCэ хвостовой части
Центровые отверстия выполняются по форме В ГОСТ 14034-74
Протяжка должна удовлетворять техническим требованиям
Неуказанные предельные отклонения валов h14 остальных
IT142 по ГОСТ 25347 - 82
Маркировать: диаметр протяжки квалитет поля допуска
отверстия пределы длин протягивания марку стали рабочей
части товарный знак завода изготовителя
Сталь ХВГ ГОСТ 19265-73